模塊保護-過壓保護

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2022-03-17 09:32:12 9

模塊保護-過壓保護

??晶閘管的過電壓能力極差。當元件的反向電壓超過其反向擊穿電壓時，即使時間很短，元件也會被反向擊穿損壞。如果直流電壓超過晶閘管的正向導通電壓，會導致晶閘管硬導通，不僅會使電路工作異常，而且在幾次硬導通后還會降低元件的正向導通電壓，甚至失去正向阻斷能力而損壞。因此，必須采取過電壓保護措施來抑制晶閘管上可能出現的過電壓。模塊的過電壓保護建議采用阻容吸收和壓敏電阻的保護措施。

??(1)阻容吸收回路

??晶閘管通斷時，與開關電路一樣，由于線路電感(主要是變壓器漏電感LB)釋放的能量，會產生過電壓。在晶閘管導通期間，載流子填充元件內部，因此在元件關斷期間，直流電壓降至零，載流子保留在內部。在反向電壓的作用下，這些積累的載流子瞬間出現較大的反向電流，使得積累的載流子迅速消失，然后反向電流消失得非常快，即di/dt極大。因此，即使與元件串聯的線路的電感L很小，電感產生的感應電勢L (di/dt)仍然很大。該電位與電源電壓串聯，反向施加到已被阻斷的元件上，這可能導致晶閘管反向擊穿。這種由晶閘管關斷引起的過電壓稱為關斷過電壓，其值可達工作電壓峰值的5-6倍，因此必須采取抑制措施。

??在RC吸收電路中，電容將過電壓的電磁能量轉化為靜電儲能，電阻防止電容和電感之間的諧振，限制晶閘管的導通損耗和電流上升率。這種吸收回路可以抑制晶閘管從導通到關斷時產生的過電壓，有效避免晶閘管的擊穿。RC吸收電路的安裝位置應盡可能靠近模塊的主端子。也就是說，引線應該很短。最好使用無感電阻，以獲得更好的保護效果。

??(2)壓敏電阻吸收過電壓。

??壓敏電阻能夠吸收由于雷擊等原因產生能量較大、持續時間較長的過電壓。壓敏電阻標稱電壓(V1mA)，是指壓敏電阻流過1mA電流時它兩端的電壓。壓敏電阻的選擇，主要考慮額定電壓和通流容量。額定電壓V1mA的下限是線路工作電壓峰值，考慮到電網電壓的波動以及多次承受沖擊電流以后V1mA值可能下降，因此，額定電壓的取值應適當提高。目前通常采用30%的余量計算。V1mA≥1.3√2·U。式中 U——壓敏電阻兩端正常工作電壓的有效值。

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